Основные операции python — файлы, каталоги и пути

Используя модуль Python os, управлять и получать доступ к папкам, файлам и путям просто и удобно.

1. Введение

В недавних разработках часто требуются такие операции, как чтение, просмотр и изменение файлов.Чтобы выполнить эти операции быстро и легко, я предпочитаю использовать python. Со стандартным встроенным модулем ОС Python вы можете делать то, что хотите, всего несколькими строками кода. После использования os в этой статье приведены общие операции модуля os, которые в основном разделены на следующие разделы:

• Операции с папками: то есть создание папки, модификация (переименование/перемещение), запрос (просмотр, обход), удаление и т. д.
• Файловые операции: то есть создание файла, модификация, чтение, удаление и т. д.
• (папка/файл) операция пути: то есть операция пути папки или файла, такая как абсолютный путь, разделение имени файла и пути, разделение расширения и т. д.

Эта статья посвящена использованию и отображению часто используемых функций ОС, в основном с использованием интерактивного режима Python для описания кода. Последующие операции ввели модуль os по умолчанию, как показано ниже:

import os

2 операции с папками

местныйE://pythontestКаталог используется в качестве демонстрационного каталога Текущие файлы в этом каталоге следующие:

test
 │ test.txt
 └─test-1
     test-1.txt

testа такжеtest-1это папка,test.txtа такжеtest-1.txtэто файл.

2.1 Операция запроса

Студенты, знакомые с Linux, должны быть правыls / pwd / cdДругие операции не являются чем-то необычным, и соответствующий python также имеет соответствующие методы, в основном в том числе:

• listdir: список файлов и каталогов
• getcwd : получить текущий каталог
• chdir : изменить каталог
• stat: основная информация о файлах и каталогах
• walk : рекурсивно перемещаться по каталогам

>>> os.chdir("E://pythontest")  # 更改目录
>>> os.getcwd()                 # 获取当前目录
'E:\\pythontest'
>>> os.listdir("test")          # 文件及目录列表，相对路径
['test-1', 'test.txt']          
>>> os.listdir("E://pythontest/test")  # 文件及目录列表，绝对路径
['test-1', 'test.txt']
>>> os.stat("test")             # 获取目录信息
os.stat_result(st_mode=16895, st_ino=4503599627377599, st_dev=266147611, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=0, st_atime=1590833033, st_mtime=1590832647, st_ctime=1590832207)
>>> os.stat("test/test.txt")    # 获取文件信息
os.stat_result(st_mode=33206, st_ino=2251799813692354, st_dev=266147611, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=4, st_atime=1590832653, st_mtime=1590832609, st_ctime=1590832598)

Функция stat возвращает основную информацию о файле или каталоге следующим образом:

• st_mode:защищенный режим inode
• st_ino:номер узла inode.
• st_dev:Устройство, на котором находится индексный дескриптор.
• st_nlink:Количество ссылок для inode.
• st_uid:ID пользователя владельца.
• st_gid:Идентификатор группы владельца.
• st_size:Обычный размер файла в байтах
• st_atime:Время последнего визита.
• st_mtime:Время последней модификации.
• st_ctime:Время создания.

В повседневном использовании мы обычно используем st_size, st_ctime и st_mtime, чтобы получить размер файла, время создания и время модификации. Кроме того, мы видим, что время вывода — это количество секунд, которое здесь упоминается, об обработке преобразования даты.

(1) Преобразование секунд в строку формата даты и времени

>>> import time                              # 引入time模块
>>> timestruct = time.localtime(1590803070)  # 转换为时间结构体
>>> print(timestruct)
time.struct_time(tm_year=2020, tm_mon=5, tm_mday=30, tm_hour=9, tm_min=44, tm_sec=30, tm_wday=5, tm_yday=151, tm_isdst=0)
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",timestruct)   # 格式化时间
'2020-05-30 09:44:30'

(2) Форматировать строку даты и времени в секундах

>>> import datetime               # 引入datetime模块
>>> timeobject = datetime.datetime.strptime("2020-05-23 10:00:00","%Y-%m-%d %H:%M:%S") #解析时间字符串为时间对象
>>> timeseconds=time.mktime(timeobject.timetuple())  # 获取时间秒数
>>> print(int(timeseconds))       # 转为int显示
1590199200

• Операция обхода

  Функция walk рекурсивно обходит каталог и возвращает root, dirs и файлы, которые соответствуют текущему пройденному каталогу, подкаталогам и файлам в этом каталоге соответственно.

>>> data = os.walk("test")               # 遍历test目录
>>> for root,dirs,files in data:         # 递归遍历及输出
...    print("root:%s" % root)
...    for dir in dirs:
...       print(os.path.join(root,dir))
...    for file in files:
...       print(os.path.join(root,file))
...
root:test
test\test-1
test\test-2
test\test.txt
root:test\test-1
test\test-1\test-1.txt
root:test\test-2
test\test-2\test-2.txt

2.2 Создать операцию

• mkdir : создать один каталог, если родительский каталог в пути к каталогу не существует, создание не удается

• makedirs : создать несколько каталогов, если родительский каталог в пути к каталогу не существует, он будет создан автоматически.

>>> os.mkdir("test")
>>> os.mkdir("test1/test1-1")          # 父目录不存在，报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [WinError 3] 系统找不到指定的路径。: 'test1/test1-1'
>>> os.makedirs("test1/test1-1")       # 父目录不存在，自动创建
>>> os.listdir("test1")
['test1-1']

2.3 Операция удаления

• rmdir : удалить один пустой каталог, будет сообщено об ошибке, если каталог не пуст
• removeirs : удалить рекурсивные многоуровневые пустые каталоги по пути, если каталог не пустой, будет сообщено об ошибке

>>> os.rmdir("test1")                         # 若目录不为空，报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [WinError 145] 目录不是空的。: 'test1'
>>> os.rmdir("test1/test1-1")
>>> os.removedirs("test1/test1-1")            # 删除多级空目录
>>> os.listdir(".")
['test']

Из-за ограничения на удаление пустых каталогов чаще используетсяshutilв модулеrmtreeфункция удаления непустых каталогов и их файлов.

2.4 Изменить операцию

• переименовать : переименовать каталог или файл, вы можете изменить путь к файлу или каталогу (то есть операцию перемещения).Если целевой каталог файла не существует, будет сообщено об ошибке.
• переименовывает : переименовать каталог или файл, если целевой каталог файла не существует, он будет создан автоматически

>>> os.makedirs("test1/test1-1")
>>> os.rename("test1/test1-1","test1/test1-2")     # test1-1 修改为test1-2
>>> os.listdir("test1")
['test1-2']
>>> os.rename("test1/test1-2","test2/test2-2")     # 由于test2目录不存在，报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [WinError 3] 系统找不到指定的路径。: 'test1/test1-2' -> 'test2/test2-2'
>>> os.renames("test1/test1-2","test2/test2-2")    # renames可自动创建不存在的目录
>>> os.listdir("test2")
['test2-2']

Если файл целевого пути уже существует, обе функции os.rename() и os.renames() сообщат об ошибке: FileExistsError: [WinError 183] Файл не может быть создан, если он уже существует.

3 Файловые операции

3.1 Операция запроса

• открыть/прочитать/закрыть: файл прочитан
• stat : информация о файле, подробности см. в описании статистики в предыдущей папке.

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)  # 打开文件
>>> str_bytes = os.read(f,100)                          # 读100字节
>>> str = bytes.decode(str_bytes)                       # 字节转字符串
>>> print(str)
test write data
>>> os.close(f)                                         # 关闭文件

Обратите внимание, что операции открытия/чтения/закрытия должны выполняться вместе. Операция открытия должна указывать режим. Вышеупомянутое предназначено для открытия файла в режиме чтения-записи. Если файл не существует, создайте файл. Детали каждого режима следующие:

flags-- Этот параметр может быть следующими опциями, разделенными символом "|":

• os.O_RDONLY:открыть только для чтения
• os.O_WRONLY:открыть только для записи
• os.O_RDWR :открыть для чтения и записи
• os.O_NONBLOCK:Открыть без блокировки
• os.O_APPEND:открыть как добавить
• os.O_CREAT:Создать и открыть новый файл
• os.O_TRUNC:Откройте файл и обрежьте его до нулевой длины (должны быть права на запись)
• os.O_EXCL:Если указанный файл существует, вернуть ошибку
• os.O_SHLOCK:Автоматически приобретать общие блокировки
• os.O_EXLOCK:Автоматически приобретать независимые блокировки
• os.O_DIRECT:Устранение или уменьшение эффектов кэширования
• os.O_FSYNC :синхронная запись
• os.O_NOFOLLOW:Не переходите по программным ссылкам

3.2 Создать операцию

Как упоминалось ранее, используйте open, укажите режим и создайте файл, если он не существует. Немного похоже на touch в операциях Linux.

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)   # 若文件不存在，则创建
>>> os.close(f)

3.3 Изменить операцию

• open/write/close : записать содержимое файла
• переименовать, переименовать: в соответствии с именем модификации и операциями перемещения, описанными выше.

>>> f = os.open("test/test.txt", os.O_RDWR|os.O_CREAT)     # 打开文件
>>> os.write(f,b"test write data")                         # 写入内容
15
>>> os.close(f)                                   # 关闭文件

3.4 Удалить

• remove : удалить файлы, обратите внимание, что каталоги нельзя удалить (используйте rmdir/removedirs)

>>> os.remove("test/test-1")       # 删除目录报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [WinError 2] 系统找不到指定的文件。: 'test/test1'
>>> os.remove("test/test.txt")     # 删除文件
>>> os.listdir("test")
['test-1']

4 операции пути

В процессе использования файлов или каталогов часто необходимо обрабатывать пути к файлам и каталогам, поэтому в os есть подмодуль path, который специально используется для обработки операций с путями. Основные операции следующие:

• abspath : возвращает абсолютный путь

>>> os.path.abspath("test")
'E:\\pythontest\\test'

• exists : определяет, существует ли файл или каталог

>>> os.path.exists("test")
True
>>> os.path.exists("test/test.txt")
False
>>> os.path.exists("test/test-1/test-1.txt")
True

• isfile/isdir : определить, является ли это файлом/каталогом

>>> os.path.isdir("test")
True
>>> os.path.isfile("test/test-1/test-1.txt")
True

• basename/dirname: Получить конец пути и начало пути. На самом деле он последний на пути/— это разделитель, который делится на две части: head (голова) и tail (хвост), tail — это содержимое, возвращаемое basename, а head — содержимое, возвращаемое dirname. Часто используется для получения имен файлов, имен каталогов и т. д.

>>> os.path.basename("test/test-1/test-1.txt")   # 文件名
'test-1.txt'
>>> os.path.basename("test/test-1/")     # 空内容
''
>>> os.path.basename("test/test-1")      # 目录名
'test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1/test-1.txt")   # 文件所在目录路径
'test/test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1/")   # 目录路径
'test/test-1'
>>> os.path.dirname("test/test-1")   # 父目录路径
'test'

• join : Синтезируйте путь, то есть соедините два параметра, используя системный разделитель пути, чтобы сформировать полный путь.

>>> os.path.join("test","test-1")   # 连接两个目录
'test\\test-1'
>>> os.path.join("test\\test-1","test-1.txt")   # 连接目录与文件名
'test\\test-1\\test-1.txt'

• split : Разделите имя файла и папку, то есть возьмите последнюю косую черту «/» в качестве разделителя, разбейте путь на head и tail и верните его в виде кортежа (head, tail).

>>> os.path.split("test/test-1")     # 分割目录
('test', 'test-1')
>>> os.path.split("test/test-1/")    # 以/结尾的目录分割
('test/test-1', '')
>>> os.path.split("test/test-1/test-1.txt")  # 分割文件
('test/test-1', 'test-1.txt')

• splitext: разделите имя пути и расширение файла, разделите путь с последним разделителем расширения ".", разделите его на начало и конец и верните его в виде кортежа (голова, хвост). Обратите внимание, что разница с разделением заключается в разделителе.

>>> os.path.splitext("test/test-1")  
('test/test-1', '')
>>> os.path.splitext("test/test-1/") 
('test/test-1/', '')
>>> os.path.splitext("test/test-1/test-1.txt")  # 区分文件名及扩展名
('test/test-1/test-1', '.txt')
>>> os.path.splitext("test/test-1/test-1.txt.tmp") # 以最后的"."为分割点
('test/test-1/test-1.txt', '.tmp')

5 Примеры приложений

Ниже приводится комплексное использование предыдущих операционных функций в некоторых обычно используемых сценариях.

5.1 Пакетное изменение имени файла

def batch_rename(dir_path):
    itemlist = os.listdir(dir_path)
    # 获取目录文件列表
    for item in itemlist:
        # 连接成完整路径
        item_path = os.path.join(dir_path, item)
        print(item_path)
        # 修改文件名
        if os.path.isfile(item_path):
            splitext = os.path.splitext(item_path)
            os.rename(item_path, splitext[0] + "-副本" + splitext[1])

5.2 Пройтись по всем файлам с указанным расширением в каталоге и подкаталогах

def walk_ext_file(dir_path,ext):
    # 遍历
    for root, dirs, files in os.walk(dir_path):
        # 获取文件名称及路径
        for file in files:
            file_path = os.path.join(root, file)
            file_item = os.path.splitext(file_path)
            # 输出指定扩展名的文件路径
            if ext == file_item[1]:
                print(file_path)

5.3 Сортировка файлов в указанном каталоге по времени модификации

def sort_file(dir_path):
    # 排序前
    itemlist = os.listdir(dir_path)
    print(itemlist)
    # 正向排序
    itemlist.sort(key=lambda filename: os.path.getmtime(os.path.join(dir_path, filename)))
    print(itemlist)
    # 反向排序
    itemlist.sort(key=lambda filename: os.path.getmtime(os.path.join(dir_path, filename)), reverse=True)
    print(itemlist)
    # 获取最新修改的文件
    print(itemlist[0])

6 Резюме

Когда вам нужно работать с файлами или каталогами, python — это простой и быстрый выбор. В этой статье представлены общие методы стандартного встроенного модуля os и подмодуля os.path Python, и, наконец, объединены сценарии использования для всестороннего использования. Я считаю, что большинство ваших потребностей в операциях с файлами и каталогами были удовлетворены.

использованная литература

• os-модуль python:https://www.cnblogs.com/yufeihlf/p/6179547.html
• Методы файла/каталога ОС Python: https://www.runoob.com/python/os-file-methods.html
• Модуль Python os.path(): https://www.runoob.com/python/python-os-path.html

Прошлые статьи

• Распределенное развертывание MinIO
• Используйте MinIO для простого создания сервисов статических ресурсов
• Получить несколько источников данных SpringBoot (3): параметризованный источник изменений
• Получить несколько источников данных SpringBoot (2): источники динамических данных
• Получить несколько источников данных SpringBoot (1): стратегии с несколькими источниками
• Знания, необходимые для разработки Java: динамический прокси
• Лучшие книги для чтения в 2019 году

Мой официальный аккаунт (поискMason技术记录) для более технических записей: